JP2014002370A - Autofocus adjustment unit, lens device having the same, and imaging device - Google Patents

Autofocus adjustment unit, lens device having the same, and imaging device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an autofocus adjustment unit which solves a problem that it is difficult to always keep a focused state with respect to a subject moving along an optical axis during photographing moving pictures due to change in a subject speed and change in a subject distance.SOLUTION: An autofocus adjustment unit includes: focus detection means of a phase difference detection method; target position calculation means for calculating a focus lens target position on the basis of a defocus amount and a focus lens position; subject speed calculation means for calculating a subject speed in an optical axis direction on the basis of a current target position, a target position calculated before calculating the current target position, and a target position calculation time taken from a point of time when the target position calculation means has calculated the target position, which is calculated before calculating the current target position, to a point of time when it calculates the current target position; and lens control means for setting a focus lens driving speed on the basis of the current target position, the focus lens position, and the subject speed, and for setting, when no change occurs, the focus lens driving speed on the basis of the current driving speed, a current defocus amount, and a storage defocus amount.

Description

本発明は、テレビレンズやビデオレンズ等の光学機器に使用される自動焦点調整装置に関し、特に、位相差検出方式の焦点検出手段を有するオートフォーカス機能を備えた光学機器に使用される自動焦点調整装置、及びそれを有するレンズ装置並びに撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an automatic focus adjustment device used for an optical device such as a television lens or a video lens, and more particularly to an automatic focus adjustment used for an optical device having an autofocus function having a focus detection means of a phase difference detection method. The present invention relates to a device, a lens device having the device, and an imaging device.

従来、カメラやビデオカメラ等の撮影装置におけるAF(オートフォーカス)技術として様々な提案が成されている。例えば、撮影レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写体からの光束を一対のラインセンサ上に結像させ、デフォーカス量を演算し、撮影レンズの駆動を行う自動焦点調整方法がよく知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, various proposals have been made as AF (autofocus) technology in a photographing apparatus such as a camera or a video camera. For example, an automatic focus adjustment method is well known in which a light beam from a subject that has passed through different exit pupil regions of a photographing lens is imaged on a pair of line sensors, a defocus amount is calculated, and the photographing lens is driven. .

特許文献1は、撮影レンズの焦点距離、被写体距離、被写体速度、被写体加速度、像面距離、像面速度、像面加速度の内の一つ又はそれらの組み合わせに基づく所与の関数を用いて将来の像面位置を予測する方法を開示している。   Patent Document 1 describes the future using a given function based on one or a combination of focal length of a taking lens, subject distance, subject speed, subject acceleration, image plane distance, image plane speed, and image plane acceleration. Discloses a method for predicting the position of the image plane.

特開2001−021794号公報JP 2001-021794 A

カメラやビデオカメラ等の動画撮影では、常に被写体像を被写界深度内に収めるようにフォーカス調整する必要がある。しかしながら、特許文献1に開示された従来技術は、所与の関数に基づいて撮影レンズを駆動するため駆動についてのレンズ毎の個体差やレンズの駆動に影響を及ぼすような撮影条件が考慮されていない。また、静止画像を撮影することを前提としていることから、カメラやビデオカメラ等の動画撮影には適応できない。   In moving image shooting using a camera or a video camera, it is necessary to adjust the focus so that the subject image is always within the depth of field. However, since the prior art disclosed in Patent Document 1 drives a photographing lens based on a given function, photographing conditions that influence individual differences in driving and driving of the lens are considered. Absent. Further, since it is assumed that a still image is taken, it cannot be applied to moving image taking such as a camera or a video camera.

図9に光軸方向に移動する被写体に対するレンズのフォーカス位置の軌跡を示す。図中、縦軸は被写体距離、横軸は時間を表す。図9中、時刻t1及びt2の露光ポイントでは合焦しているが、露光ポイントに至るまでの時刻t1からt2の間では、レンズのフォーカス位置が被写界深度内で被写体を捉える合焦状態を維持出来ていない。
そこで、本発明の目的は、被写体速度、被写体距離によらず、常に合焦状態を維持する事を可能とした自動焦点調整装置及びそれを有するレンズ装置並びに撮像装置を提供することである。
FIG. 9 shows the locus of the focus position of the lens with respect to the subject moving in the optical axis direction. In the figure, the vertical axis represents the subject distance, and the horizontal axis represents time. In FIG. 9, the exposure point at time t1 and t2 is in focus, but the focus state of the lens captures the subject within the depth of field between time t1 and t2 until the exposure point is reached. Is not maintained.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic focus adjustment device, a lens device having the same, and an imaging device that can always maintain a focused state regardless of subject speed and subject distance.

上記目的を達成するために、本発明の自動焦点調整装置は、位相差検出方式の焦点検出手段からの信号に基づいて得られたデフォーカス量と、位置検出手段により得られたフォーカスレンズの位置と、に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を演算する目標位置演算手段と、該目標位置演算手段により演算された目標位置を記憶する目標位置記憶手段と、現在の前記目標位置と、該現在の目標位置が演算される前に演算された目標位置と、前記目標位置演算手段が、前記現在の目標位置が演算される前に演算された目標位置を演算してから前記現在の目標位置を演算するまでに要した目標位置演算時間又は該目標位置演算時間と等価であると見なせる時間と、に基づいて、光軸方向の被写体速度を演算する被写体速度演算手段と、前記現在の目標位置と、該フォーカスレンズの位置と、前記被写体速度と、に基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を設定する第1の駆動速度設定手段と、現在の前記フォーカスレンズの駆動速度と、現在のデフォーカス量と、該現在のデフォーカス量が得られる前に得られたデフォーカス量と、に基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を設定する第2の駆動速度設定手段と、前記被写体速度が変化したか否かを判断し、前記被写体速度が変化したと判断した場合は前記第1の駆動速度設定手段による駆動速度に基づき前記フォーカスレンズを駆動し、前記被写体速度が変化していないと判断した場合は前記第2の駆動速度設定手段による駆動速度に基づき前記フォーカスレンズを駆動する、レンズ制御手段と、を有する、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the automatic focus adjustment apparatus of the present invention includes a defocus amount obtained based on a signal from a focus detection means of a phase difference detection method, and a position of a focus lens obtained by a position detection means. A target position calculating means for calculating the target position of the focus lens based on the target position, a target position storing means for storing the target position calculated by the target position calculating means, the current target position, and the current position The target position calculated before the target position is calculated, and the target position calculation means calculates the target position calculated before the current target position is calculated, and then calculates the current target position. Subject speed calculation means for calculating the subject speed in the optical axis direction based on the target position calculation time required until this time or a time that can be regarded as equivalent to the target position calculation time; First driving speed setting means for setting the driving speed of the focus lens based on the target position, the position of the focus lens, and the subject speed, the current driving speed of the focus lens, A second driving speed setting means for setting a driving speed of the focus lens based on a defocus amount and a defocus amount obtained before the current defocus amount is obtained; If it is determined that the subject speed has changed, the focus lens is driven based on the driving speed by the first driving speed setting means, and it is determined that the subject speed has not changed. And a lens control means for driving the focus lens based on the driving speed by the second driving speed setting means. .

本発明によれば光軸方向に移動する被写体に対して、被写体速度、被写体距離によらず、合焦状態を維持することが可能な自動焦点調整装置を提供することができる。また、デフォーカス量の増減に基づいて相対的にフォーカスレンズ駆動速度を加減させることにより、レンズ特性の環境変化、経時変化によらず、光軸方向に移動する被写体に対して合焦状態を維持する事が可能な自動焦点調整装置及びそれを有するレンズ装置並びに撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an automatic focus adjustment device capable of maintaining a focused state for a subject moving in the optical axis direction regardless of subject speed and subject distance. In addition, the focus lens drive speed is relatively increased or decreased based on the increase / decrease of the defocus amount, so that the in-focus state is maintained for the subject moving in the optical axis direction regardless of the environmental and temporal changes in lens characteristics. Thus, it is possible to provide an automatic focus adjustment device that can be used, a lens device including the same, and an imaging device.

第1実施例の構成図Configuration diagram of the first embodiment 第1実施例のメインフローチャートMain flowchart of the first embodiment 第1実施例のフォーカスレンズ駆動速度調整処理フローチャートFocus lens drive speed adjustment process flowchart of the first embodiment 第1実施例のフォーカスレンズ駆動速度調整処理フローチャートFocus lens drive speed adjustment process flowchart of the first embodiment 第1実施例を適用したレンズ焦点距離の軌跡Lens focal length locus applied with the first embodiment 第1実施例におけるフォーカスレンズ駆動速度の判断を説明する図The figure explaining judgment of the focus lens drive speed in the 1st example 第2実施例の構成図Configuration diagram of the second embodiment 第2実施例のフローチャートFlow chart of the second embodiment 従来のレンズの焦点距離の軌跡Trajectory of focal length of conventional lens

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の自動焦点調整装置の第1の実施例であるレンズ装置100の構成を示す。レンズ装置100は、フォーカスレンズ101を含む光学系を有する。レンズ装置100はカメラ装置200と共に撮像装置300を構成する。レンズ装置100は、フォーカスレンズ101を光軸方向に移動して、レンズ装置100の結像面の位置を変化させる。   FIG. 1 shows a configuration of a lens apparatus 100 which is a first embodiment of an automatic focus adjustment apparatus of the present invention. The lens apparatus 100 has an optical system including a focus lens 101. The lens device 100 constitutes an imaging device 300 together with the camera device 200. The lens apparatus 100 moves the focus lens 101 in the optical axis direction to change the position of the image formation plane of the lens apparatus 100.

フォーカスレンズ101には、フォーカスモータ102が接続されている。フォーカスモータ102はフォーカスドライバ103によって駆動され、フォーカスレンズ101を光軸方向に移動させる。フォーカスモータ102とフォーカスドライバ103でフォーカスレンズ駆動手段を構成する。フォーカスレンズ101の位置は、位置検出手段としてのフォーカスレンズ位置検出部104によって検出される。   A focus motor 102 is connected to the focus lens 101. The focus motor 102 is driven by the focus driver 103 and moves the focus lens 101 in the optical axis direction. The focus motor 102 and the focus driver 103 constitute a focus lens driving unit. The position of the focus lens 101 is detected by a focus lens position detection unit 104 serving as a position detection unit.

ズームレンズ105は光軸方向に移動してレンズ装置100の焦点距離を変化させる。ズームレンズ105は、ズームモータ106が接続されている。ズームモータ106はズームドライバ107によって駆動され、ズームレンズ105を光軸方向に移動させる。ズームモータ106とズームドライバ107でズーム駆動手段を構成する。ズームレンズ105の位置は、ズームレンズ位置検出部108によって検出される。   The zoom lens 105 moves in the optical axis direction and changes the focal length of the lens apparatus 100. A zoom motor 106 is connected to the zoom lens 105. The zoom motor 106 is driven by a zoom driver 107 and moves the zoom lens 105 in the optical axis direction. The zoom motor 106 and the zoom driver 107 constitute zoom drive means. The position of the zoom lens 105 is detected by the zoom lens position detector 108.

可動絞り(開口絞り)109には、アイリスモータ110が接続されている。アイリスモータ110はアイリスドライバ111によって駆動され、可動絞り109を駆動する。アイリスモータ110とアイリスドライバ111でアイリス駆動手段を構成する。可動絞り109の位置(開度)は、アイリス位置検出部112によって検出される。   An iris motor 110 is connected to the movable diaphragm (aperture diaphragm) 109. The iris motor 110 is driven by the iris driver 111 and drives the movable diaphragm 109. The iris motor 110 and the iris driver 111 constitute an iris driving means. The position (opening degree) of the movable diaphragm 109 is detected by the iris position detection unit 112.

分光プリズム113は、フォーカスレンズ101とズームレンズ105を透過した光を2つの光束に分光する。分光プリズム113を透過した一方の光束はリレーレンズ123を通って撮像素子124に入射する。また、分光プリズム113で反射された他方の光束は、焦点検出手段としての位相差検出方式の焦点検出部114に入射する。焦点検出部114は位相差検出レンズと位相差検出センサで構成され、位相差検出レンズによって分光された2つの光束により形成された一対の像(2像)を位相差センサにて光電変換する。   The spectroscopic prism 113 splits the light transmitted through the focus lens 101 and the zoom lens 105 into two light beams. One light beam transmitted through the spectroscopic prism 113 enters the image sensor 124 through the relay lens 123. The other light beam reflected by the spectroscopic prism 113 is incident on a phase difference detection type focus detection unit 114 as focus detection means. The focus detection unit 114 includes a phase difference detection lens and a phase difference detection sensor, and photoelectrically converts a pair of images (two images) formed by two light beams separated by the phase difference detection lens using the phase difference sensor.

レンズ制御手段としてのレンズ制御部115は、フォーカスレンズ駆動手段、ズームレンズ駆動手段、アイリス駆動手段の駆動を制御する。デフォーカス量演算手段としてのデフォーカス量演算部117では、焦点検出部114にて光電変換された撮影光束の一部である一対の像信号の位相差を演算して所定の被写体に対するデフォーカス量を演算する。被写界深度演算手段としての被写界深度演算部116は、フォーカスレンズ101、ズームレンズ105及び可動絞り109の各位置情報、及びデフォーカス量に基づき合焦対象となる被写体に合焦している場合を想定した被写界深度を演算する(或はテーブルから読み出してもよい)。目標位置演算手段としてのフォーカスレンズ目標位置演算部118では、デフォーカス量演算部117で演算されたデフォーカス量及びフォーカスレンズ位置検出部104の位置情報からフォーカスレンズ目標位置を演算する。被写体速度演算手段としての被写体速度演算部119では、フォーカスレンズ目標位置演算部118が演算に要した時間(目標位置演算時間)又は焦点検出部114が焦点検出(前記一対の像信号の取得)に要した時間、及びフォーカスレンズ目標位置演算部118からの情報に基づいて被写体の光軸方向における移動速度を演算する。駆動量演算手段としてのフォーカスレンズ駆動量演算部120では、フォーカスレンズ目標位置演算部118及びフォーカスレンズ位置検出部104からの情報に基づいてフォーカスレンズ101の駆動量を演算する。第1の駆動速度設定手段としてのフォーカスレンズ駆動速度設定部121では、フォーカスレンズ駆動量演算部120及び被写体速度演算部119からの情報に基づいてフォーカスレンズ駆動速度を設定する。フォーカスレンズ駆動速度設定部121を第1の駆動速度設定手段としたが、フォーカスレンズ駆動量演算部120の機能とフォーカスレンズ駆動速度設定部121の機能を併せ持つ手段を第1の駆動速度設定手段としてもよい。   A lens control unit 115 as a lens control unit controls driving of a focus lens driving unit, a zoom lens driving unit, and an iris driving unit. A defocus amount calculation unit 117 serving as a defocus amount calculation means calculates a phase difference between a pair of image signals that are part of a photographic light beam photoelectrically converted by the focus detection unit 114 to calculate a defocus amount for a predetermined subject. Is calculated. The depth of field calculation unit 116 as a depth of field calculation means focuses on the subject to be focused based on the position information of the focus lens 101, the zoom lens 105, and the movable aperture 109, and the defocus amount. Is calculated (or may be read from a table). A focus lens target position calculation unit 118 serving as target position calculation means calculates a focus lens target position from the defocus amount calculated by the defocus amount calculation unit 117 and the position information of the focus lens position detection unit 104. In the subject speed calculation unit 119 as the subject speed calculation means, the time required by the focus lens target position calculation unit 118 (target position calculation time) or the focus detection unit 114 performs focus detection (acquisition of the pair of image signals). Based on the required time and information from the focus lens target position calculation unit 118, the moving speed of the subject in the optical axis direction is calculated. The focus lens drive amount calculation unit 120 serving as a drive amount calculation unit calculates the drive amount of the focus lens 101 based on information from the focus lens target position calculation unit 118 and the focus lens position detection unit 104. The focus lens drive speed setting unit 121 as the first drive speed setting unit sets the focus lens drive speed based on information from the focus lens drive amount calculation unit 120 and the subject speed calculation unit 119. Although the focus lens driving speed setting unit 121 is the first driving speed setting unit, a unit having both the function of the focus lens driving amount calculation unit 120 and the function of the focus lens driving speed setting unit 121 is used as the first driving speed setting unit. Also good.

第2の駆動速度設定手段としてのフォーカスレンズ駆動速度調整部122では、被写界深度演算部116、被写体速度演算部119、フォーカスレンズ駆動速度設定部121及びデフォーカス量演算部117からの情報に基づきフォーカスレンズ駆動速度が被写体速度に対して適正か判断する。不適正と判断した場合、フォーカスレンズ駆動速度を変更する。   In the focus lens drive speed adjustment unit 122 as the second drive speed setting means, information from the depth of field calculation unit 116, the subject speed calculation unit 119, the focus lens drive speed setting unit 121, and the defocus amount calculation unit 117 is used. Based on this, it is determined whether the focus lens drive speed is appropriate for the subject speed. If it is determined as inappropriate, the focus lens drive speed is changed.

以上、説明した構成において図2のフローチャート、図3のフォーカスレンズ駆動速度調整処理フローチャート及び、図5のレンズ焦点距離の軌跡を使用して詳細に説明する。   The above-described configuration will be described in detail using the flowchart of FIG. 2, the focus lens driving speed adjustment process flowchart of FIG. 3, and the lens focal length locus of FIG. 5.

図2のS201では、デフォーカス量演算部117は、焦点検出部114にて光電変換された撮影光束の一部である一対の像信号の位相差を演算し、デフォーカス量を演算する。ステップS202では、フォーカスレンズ位置検出部104で検出しているフォーカスレンズ位置を読込む。S203では、ズームレンズ位置検出部108で検出しているズームレンズ位置を読込む。S204では、アイリス位置検出部112で検出しているアイリス位置を読込む。S205では、被写界深度演算部116は、フォーカスレンズ位置と、ズームレンズ位置と、アイリス位置に基づいて式(1)及び式(2)によって合焦対象となる被写体に合焦している場合の前方及び後方被写界深度を演算する。   In S201 of FIG. 2, the defocus amount calculation unit 117 calculates a defocus amount by calculating a phase difference between a pair of image signals that are part of the photographing light beam photoelectrically converted by the focus detection unit 114. In step S202, the focus lens position detected by the focus lens position detection unit 104 is read. In S203, the zoom lens position detected by the zoom lens position detection unit 108 is read. In S204, the iris position detected by the iris position detector 112 is read. In S205, the depth-of-field calculating unit 116 is in focus on the subject to be focused by Expression (1) and Expression (2) based on the focus lens position, the zoom lens position, and the iris position. Compute the forward and backward depth of field.

前方被写界深度=(σ×Fno×L×L)/(f×f−σ×Fno×L)・・・・・(1)
後方被写界深度=(σ×Fno×L×L)/(f×f+σ×Fno×L)・・・・・(2)
ここで、σは許容錯乱円の直径を、fは焦点距離を、Lは被写体距離を、FnoはFナンバーを表す。ここでは、被写界深度を上記の式にて演算するとして説明したが、これに限らず、テーブル等から読み出しても良い。また、許容錯乱円の直径σは、撮像素子の種類(サイズ、画素ピッチ)や用途(撮影形態)などによって決まる既知の値である。たとえば、許容錯乱円の直径σを、撮像素子のサイズ(イメージサイズ)が、P(1 1/4")では0.04mm、PV(1")では0.03mm、J(2/3")では0.021mm、PH(1/2")では0.016mmとするのが一つの目安となる。また、許容錯乱円の直径σを、画素ピッチの0.5〜2倍とするのも一つの目安となる。ここで演算される被写体距離を基準とした前方被写界深度、後方被写界深度の範囲内に、フォーカスレンズが位置するように制御することで、デフォーカス量を演算した時のズームレンズ位置とアイリス状態において、合焦状態を維持することができる。
Forward depth of field = (σ × Fno × L × L) / (f × f−σ × Fno × L) (1)
Back depth of field = (σ × Fno × L × L) / (f × f + σ × Fno × L) (2)
Here, σ is the diameter of the allowable circle of confusion, f is the focal length, L is the subject distance, and Fno is the F number. Here, the description has been made assuming that the depth of field is calculated by the above formula, but the present invention is not limited to this, and it may be read from a table or the like. Further, the diameter σ of the permissible circle of confusion is a known value determined by the type (size, pixel pitch) of the image sensor, the application (imaging form), and the like. For example, the diameter σ of the permissible circle of confusion is 0.04mm for the image sensor size (image size) P (1 1/4 "), 0.03mm for PV (1"), and 0.021 for J (2/3 "). For mm and PH (1/2 "), the standard is 0.016 mm. In addition, it is one guideline that the diameter σ of the permissible circle of confusion is 0.5 to 2 times the pixel pitch. Zoom lens position when the defocus amount is calculated by controlling the focus lens to be within the range of the forward depth of field and the backward depth of field based on the subject distance calculated here In the iris state, the in-focus state can be maintained.

S206では、フォーカスレンズ目標位置演算部118は、S201にて演算したデフォーカス量及びS202で読込んだフォーカスレンズ位置から、現時点での被写体距離に対応するフォーカスレンズ目標位置を演算する。S207では、フォーカスレンズ駆動量演算部120は、S206にて演算された現在のフォーカスレンズ目標位置及びS202にて読込んだフォーカスレンズ位置に基づいてフォーカスレンズ101の駆動量を演算する。S208では、被写体速度演算部119は、フォーカスレンズ目標位置演算部118が演算に要した時間(目標位置演算時間)又は焦点検出部114が焦点検出(前記一対の像信号の取得)に要した時間と、現在のフォーカスレンズ目標位置及び不図示の目標位置記憶手段に記憶されている少なくとも一つ前のフォーカスレンズ目標位置(現在のフォーカスレンズ目標位置が演算される前に演算されたフォーカスレンズ目標位置)に基づき、式(3)を用いて光軸方向の被写体速度を演算する。以後、説明の簡略化のため、被写体速度と記載して、光軸方向の被写体速度を表すものとする。   In S206, the focus lens target position calculation unit 118 calculates a focus lens target position corresponding to the current subject distance from the defocus amount calculated in S201 and the focus lens position read in S202. In S207, the focus lens drive amount calculation unit 120 calculates the drive amount of the focus lens 101 based on the current focus lens target position calculated in S206 and the focus lens position read in S202. In S208, the subject speed calculation unit 119 is time required for calculation by the focus lens target position calculation unit 118 (target position calculation time) or time required for focus detection (acquisition of the pair of image signals) by the focus detection unit 114. Current focus lens target position and at least one previous focus lens target position stored in a target position storage means (not shown) (the focus lens target position calculated before the current focus lens target position is calculated) ), The subject speed in the optical axis direction is calculated using equation (3). Hereinafter, for simplification of description, the subject speed is described as the subject speed and represents the subject speed in the optical axis direction.

V =(fctl − fctl0)/T・・・・・・(3)
ここで、Vは単位時間当たりのフォーカスレンズ目標位置の変化(単位時間当たりのフォーカスレンズ目標位置の変化から被写体速度を求めることが可能である。また、以下の処理においては、フォーカスレンズ目標位置の変化に代えて、被写体速度を用いてもよい。よって、以下においては、Vを「被写体速度」という)を示す。fctlは現在のフォーカスレンズ目標位置を、fctl0は少なくとも一つ前のフォーカスレンズ目標位置を示す。また、Tは、フォーカスレンズ目標位置演算部118が、前記少なくとも一つ前のフォーカスレンズ目標位置fctl0(現在のフォーカスレンズ目標位置が演算される前に演算されたフォーカスレンズ目標位置fctl0)を演算してから前記現在のフォーカスレンズ目標位置fctlを演算するまでに経過した時間(目標位置演算時間)を表す。Tとしては、前記目標位置演算時間の他に、前記目標位置演算時間と等価であると見なせる時間を用いても良い。前記目標位置演算時間と等価であると見なせる時間として、たとえば、焦点検出部114が、前記少なくとも一つ前のフォーカスレンズ目標位置fctl0の演算に必要な一対の像信号を取得してから、前記フォーカスレンズ目標位置fctlの演算に必要な一対の像信号を取得するまでに経過した時間(焦点検出時間)を用いても良い。ここで、Vは、遠距離側に移動する方向を正とする。S209では、S208にて演算された被写体速度Vnowから、少なくとも一つ前の処理ループにおいて演算されレンズ制御部115内の不図示の記憶部に記憶されている被写体速度V0を減算して被写体速度の変化量ΔVを算出する。
ΔV = Vnow − V0・・・・・・・・・(4)
V = (fctl−fctl0) / T (3)
Here, V is the change in the focus lens target position per unit time (the subject speed can be obtained from the change in the focus lens target position per unit time. Also, in the following processing, the focus lens target position Instead of the change, the subject speed may be used, and hence V is referred to as “subject speed” in the following. fctl indicates the current focus lens target position, and fctl0 indicates at least one previous focus lens target position. In T, the focus lens target position calculation unit 118 calculates the at least one previous focus lens target position fctl0 (the focus lens target position fctl0 calculated before the current focus lens target position is calculated). Represents the time (target position calculation time) that has elapsed since the current focus lens target position fctl was calculated. As T, in addition to the target position calculation time, a time that can be regarded as equivalent to the target position calculation time may be used. As the time that can be regarded as equivalent to the target position calculation time, for example, the focus detection unit 114 acquires the pair of image signals necessary for the calculation of the at least one previous focus lens target position fctl0, and then the focus You may use the time (focus detection time) which passed until acquiring a pair of image signal required for calculation of lens target position fctl. Here, V is positive in the direction of moving to the far side. In S209, the subject speed Vnow calculated in S208 is subtracted from the subject speed V0 calculated in at least the previous processing loop and stored in a storage unit (not shown) in the lens control unit 115 to obtain the subject speed. A change amount ΔV is calculated.
ΔV = Vnow−V0 (4)

S210では、下記の式(5)によって、所定時間内に被写体速度が変化したか否かを判定する。
|ΔV|< α1・・・・・・・・・(5)
ここで、α1は正の値の所定の閾値(第1の閾値)である。式(5)で被写体速度の変化量ΔVの絶対値がα1以上(第1の閾値以上)の時、被写体速度が変化したと判定し、S211へ移行する。また、被写体が光軸方向には移動していなかった時、すなわち、レンズ制御部115内の不図示の記憶部に記憶されている被写体速度V0が0の時は、S211へ移行する。被写体速度の変化量ΔVの絶対値がα1より小さい時、被写体速度が変化していないと判定し、S212へ移行する。S212では、フォーカスレンズ駆動速度調整部122にて、現在のフォーカスレンズ駆動速度がS208にて演算した被写体速度に対して、適正か判断する。S211では、フォーカスレンズ駆動速度設定部121は、S207で演算されたフォーカスレンズ駆動量及びS208で演算された被写体速度に基づいてフォーカスレンズ駆動速度をテーブルから読み出して(或は計算で求めてもよい)設定し、S213へ移行する。
In S210, it is determined whether or not the subject speed has changed within a predetermined time by the following equation (5).
| ΔV | <α1 (5)
Here, α1 is a predetermined positive threshold value (first threshold value). When the absolute value of the subject speed change amount ΔV is equal to or greater than α1 (greater than or equal to the first threshold) in Expression (5), it is determined that the subject speed has changed, and the process proceeds to S211. When the subject has not moved in the optical axis direction, that is, when the subject speed V0 stored in the storage unit (not shown) in the lens control unit 115 is 0, the process proceeds to S211. When the absolute value of the subject speed change amount ΔV is smaller than α1, it is determined that the subject speed has not changed, and the process proceeds to S212. In S212, the focus lens drive speed adjustment unit 122 determines whether the current focus lens drive speed is appropriate for the subject speed calculated in S208. In S211, the focus lens drive speed setting unit 121 reads the focus lens drive speed from the table based on the focus lens drive amount calculated in S207 and the subject speed calculated in S208 (or may be obtained by calculation). ) Set and move to S213.

図3に、S212におけるフォーカスレンズ駆動速度調整部122での処理の詳細を示す。図3のS301では、S201にて演算した現在のデフォーカス量dnowから、不図示のデフォーカス量記憶手段に記憶されている少なくとも一つ前のデフォーカス量d0を減算して、所定時間内のデフォーカス量の変化量Δdを演算する。
Δd=dnow − d0・・・・・・・・(6)
FIG. 3 shows details of processing in the focus lens drive speed adjustment unit 122 in S212. In S301 in FIG. 3, at least one previous defocus amount d0 stored in a defocus amount storage unit (not shown) is subtracted from the current defocus amount dnow calculated in S201, and within a predetermined time. The defocus amount change amount Δd is calculated.
Δd = dnow−d0 (6)

S302では、S202で読込んだフォーカスレンズ位置、S205にて演算した被写界深度及びS201にて演算したデフォーカス量から、現在、フォーカスレンズが被写界深度内に位置しているか否かを判定する。フォーカスレンズが被写界深度内に位置している場合、S303へ移行し、被写界深度内に位置していない場合、S304へ移行する。S303及びS304では、現在のフォーカスレンズ駆動速度が現在の被写体速度に対して適正か否かを判定する。S303では、式(7)を用いて現在のフォーカスレンズ駆動速度が適正か判定する。
|Δd|<α2 ・・・・・・・・・(7)
ここで、α2は、正の値の閾値(第2の閾値)を表す。デフォーカス量の変化量Δdの絶対値がα2以上(第2の閾値以上)の時、フォーカスレンズ駆動速度が不適正と判定し、S305へ移行する。デフォーカス量の変化量Δdの絶対値がα2より小さい時、フォーカスレンズ駆動速度が適正と判定し、フォーカスレンズ駆動速度調整処理を終了し、図2のS213へ移行する。
In S302, based on the focus lens position read in S202, the depth of field calculated in S205, and the defocus amount calculated in S201, it is determined whether the focus lens is currently positioned within the depth of field. judge. If the focus lens is located within the depth of field, the process proceeds to S303. If the focus lens is not located within the depth of field, the process proceeds to S304. In S303 and S304, it is determined whether or not the current focus lens drive speed is appropriate for the current subject speed. In S303, it is determined whether the current focus lens drive speed is appropriate using Expression (7).
| Δd | <α2 (7)
Here, α2 represents a positive threshold value (second threshold value). When the absolute value of the change amount Δd of the defocus amount is α2 or more (second threshold or more), it is determined that the focus lens drive speed is inappropriate, and the process proceeds to S305. When the absolute value of the change amount Δd of the defocus amount is smaller than α2, it is determined that the focus lens drive speed is appropriate, the focus lens drive speed adjustment process is terminated, and the process proceeds to S213 in FIG.

S304では、式(8)及び式(9)が共に満たされるか否かによって、現在のフォーカスレンズ駆動速度が適正か否かを判定する。
|Δd|>α3 ・・・・・・・・・(8)
|dnow|<|d0|・・・・・・・(9)
ここで、α3は正の値の閾値(第3の閾値)を表す。デフォーカス量の変化量Δdの絶対値がα3以下(第3の閾値以下)又はdnowの絶対値がd0の絶対値以上である場合は、フォーカスレンズ駆動速度は不適正と判定し、S305へ移行する。デフォーカス量の変化量Δdの絶対値がα3より大きく且つdnowの絶対値がd0の絶対値より小さい場合、フォーカスレンズ駆動速度が適正と判定し、フォーカスレンズ駆動速度調整処理を終了し、図2のS213へ移行する。
In S304, it is determined whether or not the current focus lens driving speed is appropriate depending on whether or not both the expressions (8) and (9) are satisfied.
| Δd |> α3 (8)
| Dnow | <| d0 | (9)
Here, α3 represents a positive threshold value (third threshold value). If the absolute value of the defocus amount change Δd is less than or equal to α3 (below the third threshold) or the absolute value of dnow is greater than or equal to the absolute value of d0, it is determined that the focus lens drive speed is inappropriate and the process proceeds to S305. To do. When the absolute value of the change amount Δd of the defocus amount is larger than α3 and the absolute value of dnow is smaller than the absolute value of d0, it is determined that the focus lens drive speed is appropriate, and the focus lens drive speed adjustment process is terminated. The process proceeds to S213.

S305では、被写体移動方向(被写体速度Vの符号)と、S201で求められた現在のデフォーカス量dnowの符号が一致するか否かを判定する。ここで、被写体移動方向の符号については前述のとおり、前方被写界深度側を負、後方被写界深度側を正とする。また、現在のデフォーカス量dnowの符号については、フォーカスレンズの合焦物体距離に対し実際の被写体距離が遠距離側にある場合は正、実際の被写体距離が近距離側にある場合は負の値をとるものとする。
被写体移動方向と現在のデフォーカス量の符号が同符号である場合はS306へ進み、異符号である場合はS307へ進む。
In S305, it is determined whether or not the subject moving direction (the sign of the subject speed V) matches the sign of the current defocus amount dnow obtained in S201. Here, as to the sign of the subject moving direction, as described above, the front depth of field side is negative, and the rear depth of field side is positive. The sign of the current defocus amount dnow is positive when the actual subject distance is on the far side with respect to the focused object distance of the focus lens, and is negative when the actual subject distance is on the near side. Take the value.
If the sign of the subject movement direction and the current defocus amount are the same, the process proceeds to S306, and if the sign is different, the process proceeds to S307.

S306及びS307では、今回のルーチンで演算されたデフォーカス量dnowの絶対値が、少なくとも1つ前の処理ループで演算され不図示の記憶部に記憶されているデフォーカス量d0(現在のデフォーカス量が得られる前に得られたデフォーカス量d0)の絶対値、に対して減少したか否かを判定する。
|dnow|<|d0|・・・・・・・・(10)
図5のd2の場合、デフォーカス量の絶対値は増加、d3の場合、デフォーカス量の絶対値は減少したと判定される。
In S306 and S307, the absolute value of the defocus amount dnow calculated in the current routine is calculated at least in the previous processing loop and stored in a storage unit (not shown) (current defocus amount d0). It is determined whether or not the absolute value of the defocus amount d0) obtained before the amount is obtained has decreased.
| dnow | <| d0 | (10)
In the case of d2 in FIG. 5, it is determined that the absolute value of the defocus amount is increased, and in the case of d3, the absolute value of the defocus amount is decreased.

S306では、式(10)を用いて、|dnow|が|d0|より小さい場合はS308へ移行し、|dnow|が|d0|以上の場合はS309へ移行する。S307では、式(10)を用いて|dnow|が|d0|より小さい場合はS311へ移行し、|dnow|が|d0|以上の場合はS310へ移行する。S308及びS310では、式(11)を用いて、現在のフォーカスレンズを移動方向は維持したまま減速させて(図5の時刻t1〜t2間の駆動速度をt2以降の速度へ減速させて)、フォーカスレンズ駆動速度調整処理を終了し、図2のS213へ移行する。S309及びS311では、式(11)を用いて、現在のフォーカスレンズを移動方向は維持したまま加速させて(図5の時刻t1以前の駆動速度をt1〜t2間の速度へ加速させて)、フォーカスレンズ駆動速度調整処理を終了し、図2のS213へ移行する。
Xnew= Xnow + β × γ ・・・・・(11)
ここでXnewはS308、S309、S310及びS311で演算されるフォーカスレンズ駆動速度を、Xnowは現在のフォーカスレンズ駆動速度を、βは現在のデフォーカス量と少なくとも一つ前のデフォーカス量に基づいて決まる値、γは任意の定数を表す。
In S306, using Expression (10), if | dnow | is smaller than | d0 |, the process proceeds to S308, and if | dnow | is equal to or greater than | d0 |, the process proceeds to S309. In S307, if | dnow | is smaller than | d0 | using Expression (10), the process proceeds to S311. If | dnow | is equal to or greater than | d0 |, the process proceeds to S310. In S308 and S310, using the equation (11), the current focus lens is decelerated while maintaining the moving direction (the drive speed between times t1 and t2 in FIG. 5 is decelerated to a speed after t2), and The focus lens drive speed adjustment process is terminated, and the process proceeds to S213 in FIG. In S309 and S311, using the equation (11), the current focus lens is accelerated while maintaining the moving direction (the driving speed before time t1 in FIG. 5 is accelerated to a speed between t1 and t2), and The focus lens drive speed adjustment process is terminated, and the process proceeds to S213 in FIG.
Xnew = Xnow + β × γ (11)
Here, Xnew is the focus lens drive speed calculated in S308, S309, S310 and S311, Xnow is the current focus lens drive speed, and β is based on the current defocus amount and at least the previous defocus amount. The determined value, γ, represents an arbitrary constant.

ここで、図3のS305乃至S311の処理について、図6(a)、(b)を参照しながら詳述する。S303からS305に処理が進む場合は、被写体距離は速度一定の条件で一方向に変化していて(S210)、フォーカスレンズの位置が被写体距離を基準とする被写界深度内にある場合である。また、デフォーカス量差の絶対値が所定の閾値以上である場合(S303)であり、これは、デフォーカス量の変化する速さが所定の大きさ以上である場合であることを意味する。また、S304からS305に処理が進められる場合は、フォーカスレンズの位置が被写体距離を基準とする被写界深度内にはない場合(S302)であって、所定の速さ以上でフォーカスレンズが被写体位置に向けて移動していない場合(S304)である。この状態を、デフォーカス量と被写体移動方向の符号について場合分けし、図6(a)に被写体移動方向が正(被写体距離が遠距離側に変化している)の場合、(b)に被写体移動方向が負(被写体距離が近距離側に変化している)の場合を示す。   Here, the processing of S305 to S311 in FIG. 3 will be described in detail with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). The process proceeds from S303 to S305 when the subject distance changes in one direction under a constant speed condition (S210), and the position of the focus lens is within the depth of field with reference to the subject distance. . Further, this is the case where the absolute value of the defocus amount difference is equal to or greater than a predetermined threshold (S303), which means that the defocus amount change speed is equal to or greater than a predetermined magnitude. If the process proceeds from S304 to S305, the focus lens position is not within the depth of field with reference to the subject distance (S302), and the focus lens is subject to the subject at a predetermined speed or more. This is a case where it has not moved toward the position (S304). This state is classified for the defocus amount and the sign of the subject movement direction. When the subject movement direction is positive (the subject distance has changed to the far side) in FIG. 6A, the subject is shown in FIG. The case where the moving direction is negative (the subject distance has changed to the short distance side) is shown.

図6(a)では、時刻t1において、S201で求められたデフォーカス量が負である(被写体距離よりフォーカスレンズの位置は遠距離側にある)A0の場合と、正である(被写体距離よりフォーカスレンズの位置は近距離側にある)B0の場合を示す。A0、B0の状態にあるフォーカスレンズが被写体距離の変化と平行に変化した場合を点線で図中に示すが、この場合は、時刻t1におけるデフォーカス量と時刻t2におけるデフォ−カス量には変化はない。これに対し、遠距離側を正とする符号を考慮すると、フォーカスレンズの位置がA0からA1に変化した場合、または、B0からB2に変化した場合は、デフォーカス量の絶対値は増加している。このとき、合焦位置により近づけるため、A1の場合については減速し、B2の場合については加速する。また、フォーカスレンズの位置がA0からA2の場合に変化した場合、または、B0からB1の場合に変化した場合は、デフォーカス量の絶対値は減少している。このときには合焦位置に急速に近付きすぎることがないように或いは合焦位置を通り越すことがないように、A2の場合については加速し、B1の場合については減速する。   In FIG. 6A, at time t1, the defocus amount obtained in S201 is negative (the focus lens position is on the far side from the subject distance) and positive (from the subject distance). The focus lens position is on the short distance side (B0). The case where the focus lens in the state of A0 and B0 changes in parallel with the change in the subject distance is indicated by a dotted line in this figure. In this case, the defocus amount at time t1 and the defocus amount at time t2 change. There is no. On the other hand, considering the sign that the long distance side is positive, if the focus lens position changes from A0 to A1, or changes from B0 to B2, the absolute value of the defocus amount increases. Yes. At this time, in order to be closer to the in-focus position, the vehicle is decelerated in the case of A1 and accelerated in the case of B2. In addition, when the focus lens position changes from A0 to A2, or when it changes from B0 to B1, the absolute value of the defocus amount decreases. At this time, acceleration is performed in the case of A2 and deceleration is performed in the case of B1, so as not to approach the focusing position too quickly or pass through the focusing position.

図6(b)では、時刻t1において、S201で求められたデフォーカス量が負である(被写体距離よりフォーカスレンズの位置は遠距離側にある)C0の場合と、正である(被写体距離よりフォーカスレンズの位置は近距離側にある)D0の場合を示す。C0、D0にあるフォーカスレンズが被写体距離の変化と平行に変化した場合を点線で図中に示すが、この場合は、時刻t1におけるデフォーカス量と時刻t2におけるデフォ−カス量には変化はない。これに対し、遠距離側を正とする符号を考慮すると、フォーカスレンズの位置がC0からC1に変化した場合、または、D0からD2に変化した場合は、デフォーカス量の絶対値は増加している。このとき、合焦位置により近付けるため、C1の場合については加速し、D2の場合については減速する。また、フォーカスレンズの位置がC0からC2に変化した場合、または、D0からD1の場合に変化した場合は、デフォーカス量の絶対値は減少している。このときには合焦位置に急速に近付きすぎることがないように、C2の場合については減速し、D1の場合については加速する。   In FIG. 6B, at time t1, the defocus amount obtained in S201 is negative (the position of the focus lens is on the far side from the subject distance) and positive (from the subject distance). The focus lens position is on the short distance side (D0). The case where the focus lens at C0 and D0 changes in parallel with the change in the subject distance is indicated by a dotted line in this figure. In this case, there is no change in the defocus amount at time t1 and the defocus amount at time t2. . On the other hand, considering the sign that the long distance side is positive, if the focus lens position changes from C0 to C1, or changes from D0 to D2, the absolute value of the defocus amount increases. Yes. At this time, in order to get closer to the in-focus position, acceleration is performed in the case of C1, and deceleration is performed in the case of D2. In addition, when the position of the focus lens changes from C0 to C2, or when the focus lens changes from D0 to D1, the absolute value of the defocus amount decreases. At this time, the speed is reduced in the case of C2, and the speed is accelerated in the case of D1, so as not to approach the in-focus position too quickly.

なお、図3に記載したフォーカスレンズ駆動速度調整処理のS305からS311の処理は、図4のように、S320からS322としてまとめて記載することができる。S303及びS304の判断にて否として分岐した場合は、S320に進む。S320では、図3での処理におけるS306,S307でのデフォーカス量の絶対値による判断ではなく、符号を含んだデフォーカス量の増減を判断する。現在のデフォーカス量が前回より減少した場合はS321に進み、現在のデフォーカス量が前回のデフォーカス以上である場合はS322に進む。S321,S322においては、合焦位置を無限遠側へ移動させるフォーカスレンズの駆動の方向を正として、かつ、駆動方向を変更することなく、現在のフォーカスレンズの駆動速度を加減速する。具体的には、S321では現在の駆動速度を減速(合焦位置を無限遠側へ移動させる駆動の場合は駆動速度をΔ1(Δ1>0)だけ小さくし、合焦位置を至近側へ移動させる駆動の場合は駆動速度をΔ1だけ大きく)する。S322では現在の駆動速度を加速(合焦位置を無限遠側へ移動させる駆動の場合は移動速度をΔ2(Δ2>0)だけ大きくし、合焦位置を至近側へ移動させる駆動の場合は移動速度をΔ2だけ小さく)する。   Note that the processing from S305 to S311 of the focus lens driving speed adjustment processing shown in FIG. 3 can be collectively described as S320 to S322 as shown in FIG. If the determination in S303 and S304 is “No”, the process proceeds to S320. In S320, whether or not the defocus amount including the sign is increased or decreased is determined instead of the determination based on the absolute value of the defocus amount in S306 and S307 in the processing of FIG. If the current defocus amount has decreased from the previous time, the process proceeds to S321, and if the current defocus amount is equal to or greater than the previous defocus, the process proceeds to S322. In S321 and S322, the current driving speed of the focus lens is accelerated / decelerated with the driving direction of the focus lens that moves the in-focus position toward infinity as positive and without changing the driving direction. Specifically, in S321, the current drive speed is decelerated (in the case of driving that moves the in-focus position to the infinity side, the drive speed is decreased by Δ1 (Δ1> 0), and the in-focus position is moved to the closest side. In the case of driving, the driving speed is increased by Δ1). In S322, the current driving speed is accelerated (the driving speed is increased by Δ2 (Δ2> 0 in the case of driving to move the in-focus position to infinity), and the driving speed is moved in the case of driving to move the in-focus position to the closest side). Decrease the speed by Δ2).

S213では、S208で演算された被写体速度をレンズ制御部115内の不図示の記憶部に記憶し、S214では、S205で演算されたデフォーカス量を前記記憶部に記憶する。S215では、S206で演算されたフォーカスレンズ目標位置を前記記憶部に記憶し、S216へ移行する。S216では前述の動作で設定されたフォーカスレンズ駆動速度でフォーカスを駆動し、S201へ戻り、一連の動作を繰り返す。   In S213, the subject speed calculated in S208 is stored in a storage unit (not shown) in the lens control unit 115, and in S214, the defocus amount calculated in S205 is stored in the storage unit. In S215, the focus lens target position calculated in S206 is stored in the storage unit, and the process proceeds to S216. In S216, the focus is driven at the focus lens driving speed set in the above-described operation, and the process returns to S201 to repeat a series of operations.

図7は本発明の自動焦点調整装置の第2の実施例の構成図である。図1に示した第1の実施例と同様の構成については説明を省略し、第1の実施例とは異なる部分について以下に説明する。   FIG. 7 is a block diagram of a second embodiment of the automatic focus adjustment apparatus of the present invention. The description of the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be described below.

第2の実施例の自動焦点調整装置は、第1の実施例に加え、閾値変更部505、スイッチ501(第1の変更手段),502(第2の変更手段),503(第3の変更手段),504(第4の変更手段)を有することが異なる。   In addition to the first embodiment, the automatic focus adjustment apparatus of the second embodiment includes a threshold value changing unit 505, a switch 501 (first changing means), 502 (second changing means), and 503 (third change). Means) and 504 (fourth changing means).

閾値変更部505は、式(5)、(7)、(8)及び(11)における閾値α1、α2、α3及び定数γを変更手段としてのスイッチ501、502、503及び504より入力された任意の値に変更する。ここでは説明の容易さから任意の値の入力をスイッチとしたが、任意に値を設定出来るのであればスイッチである必要はない。   The threshold value changing unit 505 is an arbitrary input from the switches 501, 502, 503, and 504 using the threshold values α 1, α 2, α 3 and the constant γ in the equations (5), (7), (8) and (11) as changing means Change to the value of. Here, for ease of explanation, an input of an arbitrary value is used as a switch. However, if an arbitrary value can be set, it is not necessary to be a switch.

本構成における動作を図8のフローチャートを用いて説明する。図8においてS201〜S215は図2のフローチャートと同様であるため、説明を省略する。S601では、閾値変更部505は、スイッチ501、502、503及び504において閾値の変更の要求があったか判定し、変更の要求があればS602へ、変更が無ければS201へ移行する。S602では、閾値変更部505は、スイッチ501にて入力された値を読込み、被写体速度の変化判断基準の閾値(式(5)におけるα1)を読込んだ任意の値に変更する。S603では、閾値変更部505は、スイッチ502からの入力値を読込み、現在のフォーカスレンズが被写界深度内の時、現在のデフォーカス量が少なくとも一つ前のデフォーカス量に対し、変化したか判断する基準の閾値(α2)を該入力値に変更する。S604では、閾値変更部505は、スイッチ503からの入力値を読込み、現在のフォーカスレンズが被写界深度外の時、現在のデフォーカス量が少なくとも一つ前のデフォーカス量に対し、変化したか否かを判断する基準の閾値(α3)を該入力値に変更する。S605では、閾値変更部505は、スイッチ504からの入力値を読込み、現在のフォーカスレンズ駆動速度を加減する感度(γ)を該入力値に変更しS201へ移行する。S216では、設定されたフォーカスレンズ駆動速度でフォーカスを駆動し、S601へ戻り、一連の動作を繰り返す。   The operation in this configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 8, S201 to S215 are the same as those in the flowchart of FIG. In S601, the threshold value changing unit 505 determines whether there is a request for changing the threshold value in the switches 501, 502, 503, and 504. If there is a change request, the process proceeds to S602. If there is no change, the process proceeds to S201. In step S602, the threshold value changing unit 505 reads the value input by the switch 501 and changes the subject speed change criterion threshold value (α1 in equation (5)) to the read arbitrary value. In S603, the threshold value changing unit 505 reads the input value from the switch 502, and when the current focus lens is within the depth of field, the current defocus amount has changed relative to at least the previous defocus amount. The threshold value (α2) for determining whether or not is changed to the input value. In S604, the threshold value changing unit 505 reads the input value from the switch 503, and when the current focus lens is outside the depth of field, the current defocus amount has changed with respect to at least the previous defocus amount. The reference threshold value (α3) for judging whether or not is changed to the input value. In S605, the threshold value changing unit 505 reads the input value from the switch 504, changes the sensitivity (γ) for adjusting the current focus lens driving speed to the input value, and proceeds to S201. In S216, the focus is driven at the set focus lens driving speed, and the process returns to S601 to repeat a series of operations.

上記の実施例においては、被写体距離にフォーカスレンズが合焦している状態を前提とした前方及び後方被写界深度内に、フォーカスレンズが位置するような制御を例示したが、本発明はこれに限定されることはない。現在のフォーカスレンズの位置を基準とした前方及び後方被写界深度内に被写体を捉えるような制御をしても、上記の本発明の作用効果を得ることができることに留意されたい。   In the above embodiment, the control is exemplified such that the focus lens is positioned within the front and rear depths of field on the assumption that the focus lens is focused on the subject distance. It is not limited to. It should be noted that the above-described effects of the present invention can be obtained even by controlling the subject to be captured within the front and rear depths of field based on the current focus lens position.

例示した実施例においては、撮影光束の一部を分割して、焦点検出部114に導き、デフォーカス量を演算していたが、本発明はこの構成に限定されることはない。例えば、撮影光学系とは別に焦点検出用の光学系を設け、その光学系を経由した光束によって、デフォーカス量を演算するようにしても、本発明の効果を享受できる。   In the illustrated embodiment, a part of the photographing light beam is divided and guided to the focus detection unit 114 to calculate the defocus amount. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the effect of the present invention can be enjoyed even if a focus detection optical system is provided separately from the photographing optical system and the defocus amount is calculated by a light beam that passes through the optical system.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。また、本発明の自動焦点調整装置を含むレンズ装置、または、該レンズ装置と該レンズ装置からの被写体光を受光する撮像素子を有するカメラ装置を含む撮像装置は、上記した本発明の効果を享受することができる。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary. An imaging apparatus including a lens apparatus including the automatic focus adjustment apparatus of the present invention or a camera apparatus having an imaging element that receives subject light from the lens apparatus and the lens apparatus enjoys the effects of the present invention described above. can do.

テレビレンズやビデオレンズ等の光学機器に関し、特にオートフォーカス機能を備えた光学機器に関して利用可能性がある。   The present invention is applicable to optical devices such as TV lenses and video lenses, and particularly to optical devices having an autofocus function.

100:レンズ装置
101:フォーカスレンズ
114:焦点検出部(焦点検出手段)
115:レンズ制御部
118:フォーカスレンズ目標位置演算部(目標位置演算手段)
119:被写体速度演算部(被写体速度演算手段)
121:フォーカスレンズ駆動速度設定部(第1の駆動速度設定手段)
122:フォーカスレンズ駆動速度調整部(第2の駆動速度設定手段)
100: Lens device 101: Focus lens 114: Focus detection unit (focus detection means)
115: Lens control unit 118: Focus lens target position calculation unit (target position calculation means)
119: Subject speed calculation unit (subject speed calculation means)
121: Focus lens driving speed setting unit (first driving speed setting means)
122: Focus lens driving speed adjusting unit (second driving speed setting means)

Claims (12)

位相差検出方式の焦点検出手段からの信号に基づいて得られたデフォーカス量と、位置検出手段により得られたフォーカスレンズの位置と、に基づいて前記フォーカスレンズの目標位置を演算する目標位置演算手段と、
該目標位置演算手段により演算された目標位置を記憶する目標位置記憶手段と、
現在の前記目標位置と、該現在の目標位置が演算される前に演算された目標位置と、前記目標位置演算手段が、前記現在の目標位置が演算される前に演算された目標位置を演算してから前記現在の目標位置を演算するまでに要した目標位置演算時間又は該目標位置演算時間と等価であると見なせる時間と、に基づいて、光軸方向の被写体速度を演算する被写体速度演算手段と、
前記現在の目標位置と、該フォーカスレンズの位置と、前記被写体速度と、に基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を設定する第1の駆動速度設定手段と、
現在の前記フォーカスレンズの駆動速度と、現在のデフォーカス量と、該現在のデフォーカス量が得られる前に得られたデフォーカス量と、に基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を設定する第2の駆動速度設定手段と、
前記被写体速度が変化したか否かを判断し、前記被写体速度が変化したと判断した場合は前記第1の駆動速度設定手段による駆動速度に基づき前記フォーカスレンズを駆動し、前記被写体速度が変化していないと判断した場合は前記第2の駆動速度設定手段による駆動速度に基づき前記フォーカスレンズを駆動する、レンズ制御手段と、
を有する、ことを特徴とする自動焦点調整装置。
Target position calculation for calculating the target position of the focus lens based on the defocus amount obtained based on the signal from the focus detection means of the phase difference detection method and the position of the focus lens obtained by the position detection means Means,
Target position storage means for storing the target position calculated by the target position calculation means;
The current target position, the target position calculated before the current target position is calculated, and the target position calculation means calculates the target position calculated before the current target position is calculated. Subject speed calculation for calculating the subject speed in the optical axis direction based on the target position calculation time required to calculate the current target position or the time that can be regarded as equivalent to the target position calculation time Means,
First driving speed setting means for setting the driving speed of the focus lens based on the current target position, the position of the focus lens, and the subject speed;
A second that sets the focus lens drive speed based on the current drive speed of the focus lens, the current defocus amount, and the defocus amount obtained before the current defocus amount is obtained; Drive speed setting means,
It is determined whether or not the subject speed has changed. If it is determined that the subject speed has changed, the focus lens is driven based on the driving speed by the first driving speed setting means, and the subject speed changes. A lens control unit that drives the focus lens based on the driving speed of the second driving speed setting unit when it is determined that the second driving speed setting unit does not;
An automatic focus adjustment device characterized by comprising:
前記レンズ制御手段は、前記被写体速度の変化量の絶対値が第1の閾値より小さい場合は該被写体速度が変化していないと判断し、該被写体速度の変化量の絶対値が第1の閾値以上である場合は該被写体速度が変化したと判断する、ことを特徴とする請求項1に記載の自動焦点調整装置。   The lens control means determines that the subject speed has not changed when the absolute value of the change amount of the subject speed is smaller than the first threshold value, and the absolute value of the change amount of the subject speed is the first threshold value. 2. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 1, wherein if it is above, it is determined that the subject speed has changed. 光学系の状態に基づいて被写界深度を演算する被写界深度演算手段を有し、
前記第2の駆動速度設定手段は、現在の被写体が、該被写界深度演算手段により演算された被写界深度内にあり且つ所定時間内のデフォーカス量の変化量の絶対値が第2の閾値以上である場合に、前記フォーカスレンズの駆動速度を変更する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動焦点調整装置。
A depth-of-field calculating means for calculating the depth of field based on the state of the optical system;
The second drive speed setting means is configured such that the current subject is within the depth of field calculated by the depth of field calculation means, and the absolute value of the defocus amount change amount within a predetermined time is the second value. When the driving speed of the focus lens is changed,
The automatic focus adjustment apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
光学系の状態に基づいて被写界深度を演算する被写界深度演算手段を有し、
前記第2の駆動速度設定手段は、現在の被写体が、該被写界深度演算手段により演算された被写界深度内にはなく且つ所定時間内の該デフォーカス量の変化量の絶対値が第3の閾値以下の場合、又は、現在の被写体が被写界深度内にはなく且つ現在のデフォーカス量の絶対値が該現在のデフォーカス量が得られる前に得られたデフォーカス量の絶対値以上である場合に、前記フォーカスレンズの駆動速度を変更する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動焦点調整装置。
A depth-of-field calculating means for calculating the depth of field based on the state of the optical system;
The second drive speed setting means is configured such that the current subject is not within the depth of field calculated by the depth of field calculation means and the absolute value of the change amount of the defocus amount within a predetermined time is obtained. If the current object is not within the depth of field and the absolute value of the current defocus amount is equal to the defocus amount obtained before the current defocus amount is obtained, or less than the third threshold When the absolute value is exceeded, the driving speed of the focus lens is changed.
The automatic focus adjustment apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記第2の駆動速度設定手段による前記フォーカスレンズの駆動速度の変更は、前記デフォーカス量が減少した場合は、該フォーカスレンズが無限遠側に駆動している際には減速し、至近側に駆動している際には加速し、前記デフォーカス量が増加或いは変化がない場合は、該フォーカスレンズが無限遠側に駆動している際には加速し、至近側に駆動している際には減速する、ことを特徴とする請求項3又は4に記載の自動焦点調整装置。   When the defocus amount is decreased, the change of the focus lens drive speed by the second drive speed setting means is reduced when the focus lens is driven to the infinity side, and is moved closer to the closest side. Accelerates when driving, and when the defocus amount does not increase or change, it accelerates when the focus lens is driving to infinity, and when driving to the closest side The automatic focus adjusting apparatus according to claim 3, wherein the motor decelerates. 前記第1の閾値を任意の値に変更する変更手段を有する、ことを特徴とする、請求項2に記載の自動焦点調整装置。   The automatic focus adjustment apparatus according to claim 2, further comprising a changing unit that changes the first threshold value to an arbitrary value. 前記第2の閾値を任意の値に変更する変更手段を有する、ことを特徴とする、請求項3に記載の自動焦点調整装置。   The automatic focus adjustment apparatus according to claim 3, further comprising a changing unit that changes the second threshold value to an arbitrary value. 前記第3の閾値を任意の値に変更する変更手段を有する、ことを特徴とする、請求項4に記載の自動焦点調整装置。   5. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 4, further comprising changing means for changing the third threshold value to an arbitrary value. 前記被写界深度演算手段は、前記位置検出手段により得られた前記フォーカスレンズの位置、ズームレンズの位置、及び開口絞りの位置に基づいて、被写界深度を演算する、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の自動焦点調整装置。
The depth-of-field calculating means calculates the depth of field based on the position of the focus lens, the position of the zoom lens, and the position of the aperture stop obtained by the position detecting means;
The automatic focus adjustment apparatus according to claim 3 or 4, wherein
請求項1、2、6のいずれか1項に記載の自動焦点調整装置と、
前記フォーカスレンズと、
該フォーカスレンズの位置を検出する前記位置検出手段と、
を有する、ことを特徴とするレンズ装置。
The automatic focus adjustment apparatus according to any one of claims 1, 2, and 6,
The focus lens;
The position detecting means for detecting the position of the focus lens;
A lens apparatus comprising:
請求項9に記載の自動焦点調整装置と、
フォーカスレンズ、ズームレンズ、及び開口絞りを有する前記光学系と、
該フォーカスレンズの位置、該ズームレンズの位置、及び該開口絞りの位置を検出する前記位置検出手段と、
を有する、ことを特徴とするレンズ装置。
An automatic focus adjustment device according to claim 9,
The optical system having a focus lens, a zoom lens, and an aperture stop;
The position detecting means for detecting the position of the focus lens, the position of the zoom lens, and the position of the aperture stop;
A lens apparatus comprising:
請求項10又は11に記載のレンズ装置と、
該レンズ装置からの被写体光を受光する撮像素子を有するカメラ装置と、を有する、ことを特徴とする撮像装置。
The lens device according to claim 10 or 11,
And a camera device having an image sensor for receiving subject light from the lens device.
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